紅外測油儀分光單元工作原理

【資料簡介】

紅外測油儀分光單元工作原理

石油類物質的成分非常復雜，其組成也因產地而異，石油的主要成分是烴類（烷烴、環烷烴和芳香烴）。在紅外吸收光譜中，由于不同產地的石油類物質，或多或少地存在著亞甲基CH₂基團與甲基CH₃基團及Ar-H芳香烴之間的比值變化，所以求出各自的校正系數：X為亞甲基CH₂基團系數，Y為甲基CH₃基團系數，Z為Ar-H芳香烴系數，再求出亞甲基CH₂的波數2930cm^-1與3030cm^-1的比值為F。求出F、X、Y、Z值后，再測定各種石油類，使之達到測定石油類物質不受石油產地變化影響的目的。

定性分析：一定頻率的紅外線經過分子時，如果分子中某一個鍵的振動頻率和它一樣，這個鍵就吸收紅外線而增加能量，振動就會加強；如果分子中沒有同樣頻率的鍵紅外線就不會被吸收。若連續改變紅外線的頻率照射樣品時，則通過樣品吸收池的紅外線，有些區域較強，有些區域較弱，從而產生了紅外吸收光譜。

定量分析：當某單色光通過被測溶液時，其能量就會被吸收。光強被吸收的強弱與被測物質的濃度成比例。即符合比爾定律：

        A=log(1/T)=log(I0/I)=a*b*c

其中： T=(I/I0)*100,為透過率；

I0為入射單色光強度；

I為透射光強度；

a為常數；

b為液層厚度；

c為樣品濃度。

石油類物質含量的測定，根據石油類（ISO）濃度計算公式：

C=X*A₂₉₃₀+Y*A₂₉₆₀+Z*(A₃₀₃₀-A₂₉₃₀/F)

其中： C-------------------石油類濃度；

A₂₉₃₀，A₂₉₆₀，A₃₀₃₀-----不同波數下的吸光度；

X，Y，Z，F----------校正系數

校正系數的確定，計算公式：

F=A₂₉₃₀（H）/A₃₀₃₀（H）

C（H）=X*A₂₉₃₀（H）+Y*A₂₉₆₀（H）

C（P）=X*A₂₉₃₀（P）+Y*A₂₉₆₀（P）

C（T）=X*A₂₉₃₀（T）+Y*A₂₉₆₀（T）+Z*[_A3030（T）

-A₂₉₃₀（T）/F]

其中A₂₉₃₀（H）、A₂₉₃₀（P）、A₂₉₃₀（T）-------分別是正十六烷、老鮫烷（或異辛烷）、甲苯（或苯）在波數為2930cm^-1處的吸光度；

A₂₉₆₀（H）、A₂₉₆₀（P）、A₂₉₆₀（T）-------分別是正十六烷、老鮫烷（或異辛烷）、甲苯（或苯）在波數為2960cm^-1處的吸光度；

A₃₀₃₀（H）、A₃₀₃₀（T）-------分別是正十六烷、甲苯（或苯）在波數為3030cm^-1處的吸光度；

C（H）、C（P）、C（T）----分別是正十六烷、老鮫烷（或異辛烷）、甲苯（或苯）的濃度。

以四氯乙烯為溶劑配制甲苯（或苯）、老鮫烷（或異辛烷）、正十六烷溶液，濃度分別為80、20、20毫克/升，用4厘米比色皿測定紅外光譜的吸光度。對正十六烷（H）及老鮫烷（P）（或異辛烷）由于其芳香烴含量為零，即：

A₃₀₃₀-A₂₉₃₀/F=0

將正十六烷（H）及老鮫烷（P）（或異辛烷）在波數2930cm^-1和波數2960cm^-1測得的吸光度，分別代入計算公式求出X、Y值，然后再將F、X、Y代入計算公式求出Z值。

 主要功能單元的組成和功能介紹

 

1. 光學系統：由光源，反射鏡，光柵，聚光狹縫，比色皿池，熱釋敏光電轉換器組成使普通光源分離出含有特定波長的紅外光譜。

2. 主機電氣系統：由變壓電源電路，脈沖光源電路，步進電機波長控制電路，前置濾波放大電路組成，可以為儀器提供電源分離和過濾波長等

3. 電腦控制分析處理系統：AD模/數轉換和操作使用軟件可以達到電腦和主機的工作結合，來完成樣品的萃取和分析檢測等所有非人為的工作